惠然观史关注
2023-05-04 00:04
来自重庆
×水是生命之源，对于水来说，人类对此都再熟悉不过了。我们都学过生物，平时也都再说"人都是水做的"，由此可见，人类的生存是离不开水的。那么我们平时所见到的水的形态都有哪些呢？日常生活中，水的形态分为三种，一种是最常见的常温下的液态，在正常大气压下，存在于0℃到100℃之间，还有就是固态的冰和气态的水蒸气。那么水是只有这三种形态吗？
在不同的大气压下，不同的温度下，水的形态都是有所变化的，前苏联曾经挖了一个科拉深坑，深度有12262米，这差不多都快接近地心了。我们知道，在地心的温度很高，大概每下降100米，温度就会升高两摄氏度以上。在科拉深坑的最深处，温度几乎超过了300摄氏度。这也就是说，越接近地心的地方，温度会越高。
但是在神秘的海洋深处，有一个同样有着一万多米深度的地方，就是亚欧板块和太平洋板块俯冲形成的马里亚纳海沟。这条海沟最深的地方达到了11034米，在斐查兹海渊，是我们现在可以探寻到的地球的最深点。如果把世界最高峰珠穆朗玛峰倒过来放在海水下，也没有它深。那么在这么深的地方，水是以一种什么形态存在的呢？
马里亚纳大海沟
马里亚纳大海沟位于菲律宾东北方的太平洋底，在亚洲大陆和澳大利亚之间，是六千多万年以前由于板块运动形成的地球最深点。它的深度随着科技的发展也在不断的被新纪录刷新，从一开始探测出的10836米，到现在发现了最深有10862米。在这么深的海底，还有发现有鱼存在的最深水深是8370米，那么在海底最深处，还有没有生物存在呢？那里的生物是靠什么存活的呢？
我们都知道，海底的世界之所以难以勘测到，不仅仅是因为它的黑暗不见光，还因为越往海底下潜，受到的压力越大。人最大的潜水极限是318.25米，这是由于水的压力。在马里亚纳海沟的最深处，水压高达1100个大气压，也就是大约有110MPa。在这种压强下，相当于一个人身上背了二十七万多的人，可想而知，这里的压力有多大！
×除了这么大的压强以外，在这个最深的地方，温度也非常的低。那么也许你会问道，不是说前苏联当初挖的那个深坑，越往下越靠近地心，温度就越高吗？其实不然，在马里亚纳海沟的最深处，温度只有2摄氏度左右，并且由于海水温度的变化是非线性的，也就是它不会说一直随着深度的增加而降低。而是随着深度的增加，温度下降的幅度会越来越小，因此在万米深的海域中，温度也不会变成0度。
马里亚纳海沟里水的形态
那么既然温度达不到零度，也就是我们所知道的水由液态变为固态的临界点，是不是说明，在马里亚纳海沟最深处的水还是液态的呢？我们都知道，在压强很大的地方，是可以把气体、液体直接压缩成固体的。比如我们所熟知的，在木星的内部，木星的地核里压强巨大，是可以把本应该是气态的氢直接压缩成金属氢，这也是氢气的一个令人匪夷所思的存在形式。
而在强大的压力下，水分子的形态也会发生变化。在初中化学中我们都学过，水分子是一个三角形态的，通过压力的压缩可以变成立方晶体结构，每个原子都与相邻的四个原子形成共价键，这样一来，水分子的结构变得更加稳固，形成的固态水的硬度也是跟钻石差不多，现在普遍被称为水钻。
但通过科学家的研究发现，如果要将水用压力压缩成固体，那么在不同的温度下，所需要的压强也不同。如果要达到一千万大气压的时候，才能够确保将液态水压缩成金属水，而这样的压强在马里亚纳海沟里还是没有的，所以按照推测来看，这里的水还应该是以液态的形式存在。
×但是马里亚纳海沟所在的地形板块又是一个两块大陆的临界点，附近还有海底的热泉口，这也会影响水的形态。在海底热泉口的附近，会有特殊形成的'烟囱'将地幔层中的高温物质喷出来，这样的动作会影响到附近的温度，有可能会达到400摄氏度。那么既有高压低温的海水，又有高温的热泉口，这里的水的形态被科学家定义为"超临界状态"。在这里，水既不是气态，也不是液态，也可以说，它的液态和气态没有什么区别，是完全交融在一起的一个处在高温高压下的流体状态。
经过试验，科学家发现这种存在于海沟最深处的"超临界水"有着很强的溶解性和可压缩性，这在现在的发电机组中推动汽轮机发电有很大的用处。由于它很强的溶解性，还可以将地球内部的很多化学物质通过热泉口带出来，使得即使在万米深不见光的海底也能够拥有细菌生存的充足的养分和热量。所以即使我们现在并没有探测到海沟最深处有生物存活的迹象，但还是有很多科学家都认为，海底热泉很有可能就是地球生命起源的地方。
深海里的神秘世界
在万米的深海中，高强度的水压、没有一丝阳光透下来的黑暗、海水接近零度的寒冷，应该是令任何生命都望而却步的地方。但海底热泉的出现，带来了大量的硫化氢和硫酸盐，还有高浓度的离子浓度差，这些都是硫化细菌可以通过自身调节进行有机物合成作用的特殊养料，是生命赖以存在的能量的来源。
科学家通过这些推测出，也许在地球上最早出现的海洋生命就是这样诞生的，热泉口出现的单细胞生物拥有足够的食物来源后，通过地壳的运动营造了能够孕育生命的环境，使最早的生物逐渐演变成其他种类的生物。
×目前为止，世界上只有一位瑞士的工程师、美国海军上校和著名导演卡梅隆这三位深海探险者完成了对马里亚纳海沟最深处的探测，人类一直探索着世界的奥秘，尤其是深海的神秘世界，吸引着越来越多的人去想象和验证。
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